JP2006021279A - 光学素材の研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コロイダルシリカ液を使用して光学素材の加工時間を短縮化しつつ、研削装置の健全性を長期間にわたって維持することができ、さらに手入れを容易に行うことができる光学素材の研削装置を提供すること。
【解決手段】 光学素材Ｗを保持する光学素材保持部１８と、前記光学素材Ｗの表面に接触させた状態で、砥石を保持する砥石保持部と、前記光学素材Ｗを回転させる光学素材回転軸部１７と、前記砥石を回転させる砥石回転軸部と、前記光学素材Ｗの表面または前記砥石の表面にコロイダルシリカ液を供給する液供給手段と、コロイダルシリカ液の微粒子から、前記光学素材回転軸部１７または前記砥石回転軸部を保護するフッ素樹脂による保護手段３８，４０と、前記光学素材回転軸部１７または前記砥石回転軸部の内部から、前記微粒子の侵入経路３９内を通って、流体を外部に流出させる流体流出手段４１，４２を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光学素子となるガラス、セラミックス等の光学素材の表面を研削する光学素材の研削装置に関するものである。

近年、光学素子を成形する過程において、光学素材を研削する研削装置が広く使用されている。
これら研削装置の中には、図４に示すように、ワーク１０２を保持するワークホルダ１０３が回転可能なワーク軸部１０４に支持され、砥石軸部１０６により回転駆動されるカップ型の研削砥石１０５をワーク１０２の表面に当接させることによって、ワーク１０２を研削し、その曲面創生加工を行う研削装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、レンズの加工としては、図５に示すように、まずレンズ表面の研削加工が行われ、次に精研削加工、最後に研磨加工が行われるのが一般的である。精研削加工は、球面形状精度および表面粗さを研削加工完了レベルからさらに上げて、研磨加工を行うことができるようにするための加工である。そのため、研削加工において精研削加工完了レベルの球面形状精度および表面粗さが出せれば、この精研削加工を省略することが可能となる。

そこで、研削加工時にレンズおよび砥石にコロイダルシリカ液をかけながら曲面創生を行う方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。これによれば、コロイダルシリカ液の微粒子の作用により、レンズの表面粗さが向上し、研削加工完了時のレベルが引き上げられ精研削加工完了時のレベルになる。
そのため、上記の研削装置を用いて、ワーク１０２および研削砥石１０５にコロイダルシリカ液をかけながら研削加工することにより、精研削加工を省略することができ、全体の加工時間の短縮を図ることができる。
特開平６−３４４２５４号公報 特開２００１−９６９３号公報

しかしながら、上記の研削装置にコロイダルシリカ液を使用すると、コロイダルシリカの微粒子が加工中に研削装置の内部に侵入してしまうという問題がある。侵入したコロイダルシリカは乾燥すると固着する性質があり、特にワーク軸部１０４や砥石軸部１０６内の回転部や摺動部に固着すると、それら軸部１０４，１０６の動作不良を引き起こしてしまう。
また、コロイダルシリカはステンレス等の金属の外表面に付着するため、その微粒子が内部に侵入しないまでも、研削装置の外表面に付着するだけで、それらが固着堆積し、清掃などの手入れが困難となってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、コロイダルシリカ液を使用して光学素材の加工時間を短縮化しつつ、研削装置の健全性を長期間にわたって維持することができ、さらに手入れを容易に行うことができる光学素材の研削装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、光学素材の表面に砥石を接触させた状態で、前記光学素材及び前記砥石を回転させることにより、前記光学素材の表面の研削加工を行う光学素材の研削装置において、前記光学素材を保持する光学素材保持部と、この光学素材保持部に保持された光学素材の表面に接触させた状態で、前記砥石を保持する砥石保持部と、前記光学素材保持部に保持された光学素材を回転させる光学素材回転軸部と、前記砥石保持部に保持された砥石を回転させる砥石回転軸部と、前記光学素材保持部に保持された光学素材の表面及び前記砥石保持部に保持された砥石の表面にコロイダルシリカ液を供給する液供給手段と、この液供給手段から供給されたコロイダルシリカ液の微粒子から、前記光学素材回転軸部または前記砥石回転軸部の少なくともいずれか一方を保護するフッ素樹脂による保護手段と、前記光学素材回転軸部または前記砥石回転軸部の少なくともいずれか一方の内部から、流体を外部に流出させる流体流出手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明に係る光学素材の研削装置においては、光学素材保持部に保持された光学素材の表面に砥石を接触させた状態で、光学素材回転軸部及び砥石軸部を駆動すると、光学素材の表面の研削加工が行われる。この加工の際に、液供給手段により、光学素材及び砥石の表面にコロイダルシリカ液が供給される。このとき、フッ素樹脂による保護手段により、コロイダルシリカ液の微粒子から、光学素材回転軸部または砥石回転軸部が保護される。さらに、流体流出手段により、光学素材回転軸部または砥石回転軸部の少なくともいずれか一方の内部から、流体が外部に流出される。そのため、微粒子がそれら軸部内に侵入するのが防止される。
これにより、コロイダルシリカ液を使用しつつ、光学素材回転軸部または砥石回転軸部が微粒子の固着により作動不良となるのを防止することができ、装置自体の手入れを容易にすることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学素材の研削装置において、前記光学素材回転軸部及び前記砥石回転軸部のそれぞれは、前記光学素材または前記砥石を回転させる回転部と、この回転部を回転可能に支持する本体固定部とを有し、前記流体流出手段は、これら回転部と本体固定部とのクリアランスに連通する流体供給路と、この流体供給路に流体を供給する流体供給手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明に係る光学素材の研削装置においては、流体供給手段を駆動すると、この流体供給手段から流体供給路に流体が供給され、この流体が、流体供給路を通ってクリアランスから光学素材回転軸部または砥石回転軸部の外部に流出する。そのため、クリアランス内への微粒子の侵入が食い止められる。
これにより、光学素材回転軸部または砥石回転軸部への微粒子の侵入を確実に防止することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の光学素材の研削装置において、前記保護手段は、前記クリアランス内に設けられたフッ素樹脂シールと、前記光学素材回転軸部または前記砥石回転軸部の少なくともいずれか一方の外壁に設けられたフッ素樹脂保護層と、を備えたことを特徴とする。

この発明に係る光学素材の研削装置においては、フッ素樹脂シールにより、光学素材回転軸部または砥石回転軸部の少なくともいずれか一方のクリアランス内への微粒子の侵入が喰い止められる。また、フッ素樹脂保護層により、光学素材回転軸部または砥石回転軸部の少なくともいずれか一方の外壁において、微粒子が付着しにくくなる。
これにより、光学素材回転軸部または砥石回転軸部への微粒子の侵入や固着堆積を確実に防止することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の光学素材の研削装置において、前記保護手段は、前記光学素材回転軸部または前記砥石回転軸部の外周を覆う、フッ素樹脂膜部を有するカバー部材を設けたことを特徴とする。

この発明に係る光学素材の研削装置においては、フッ素樹脂膜部を有するカバー部材により、光学素材回転軸部または砥石回転軸部の内部への微粒子の侵入が食い止められる。
これにより、光学素材回転軸部または砥石回転軸部の作動不良を確実に防止することができ、精度の高い測定を長期にわたって行うことができる。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の光学素材の研削装置において、前記光学素材回転軸部を位置調整のために移動させる光学素材スライド部と、前記砥石回転軸部を位置調整のために移動させる砥石スライド部と、これら光学素材スライド部及び砥石スライド部を移動させる駆動部と、光学素子の設計形状に関する情報を記憶する設計形状記憶手段と、前記光学素材スライド部及び前記砥石スライド部の座標を検出する座標検出手段と、前記設計形状記憶手段に記憶された設計形状に関する情報と前記座標検出手段により検出された座標とに基づいて、前記駆動部の駆動を制御する駆動制御部と、を備えたことを特徴とする。

この発明に係る光学素材の研削装置においては、設計形状記憶手段に記憶された設計形状に関する情報と、座標検出手段により検出された座標とに基づいて、駆動制御部により、駆動部の駆動が制御され、光学素材スライド部および砥石スライド部の移動が制御される。
これにより、光学素材回転軸部および砥石回転軸部の位置決めを光学素子の設計形状に応じて高精度に行うことができる。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の光学素材の研削装置において、前記光学素材スライド部の位置ズレを防止する位置ズレ防止手段を備えたことを特徴とする。

この発明に係る光学素材の研削装置においては、位置ズレ防止手段により、光学素材スライド部の位置ズレが防止され、高い剛性が確保される。
これにより、精度の高い研削加工を行うことができる。

請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の光学素材の研削装置において、前記光学素材回転軸部または前記砥石回転軸部の少なくともいずれか一方の内部に温度管理された冷却液を供給する冷却液供給手段を備えたことを特徴とする。

この発明に係る光学素材の研削装置においては、冷却液供給手段により、光学素材回転軸部または砥石回転軸部の少なくともいずれか一方の内部に、温度管理された冷却液が供給される。そのため、光学素材回転軸部または砥石回転軸部の温度が一定になるように維持される。
ここで、光学素材回転軸部や砥石回転軸部などにより光学素材や砥石を回転させると、それら軸部に摩擦熱が発生し、熱による温度上昇に伴ってそれら軸部が長さ方向に延びる。そのため軸端の位置が変化してしまうため、光学素材や砥石の位置ズレが生じ、加工精度が低下する。
そこで、上記のように、光学素材回転軸部や砥石回転軸部の温度を一定に維持することにより、軸端の位置変化を防止することができる。そのため、高精度な研削加工を行うことができる。

本発明によれば、光学素材回転軸部または砥石回転軸部内に微粒子が侵入するのを防止することができ、それら軸部の表面に微粒子が固着堆積するのを防止することができる。そのため、コロイダルシリカ液を使用して光学素材の加工時間を短縮化しつつ、研削装置の健全性を長期にわたって維持することができ、掃除などの手入れを容易にすることができる。

（実施例）
以下、本発明の実施例における光学素材の研削装置について、図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の実施例としての光学素材の研削装置にワーク（光学素材）を取り付けた様子を示した図であり、符号１は研削装置、符号Ｗはワークを示したものである。

研削装置１は、略直方体形状の架台２と、この架台２の長さ方向、すなわちＸ軸方向にわたって設けられた板状のスライドベース（光学素材スライド部）３とを備えている。
スライドベース３の長さ方向の両端には、その端部を起点として厚さ方向、すなわちＺ軸方向の上方に延びるＺ軸スライド７がそれぞれ設けられている。このＺ軸スライド７の内壁面と架台２の外壁面との間にはＺ軸ガイド８がそれぞれ設けられており、スライドベース３は架台２に対して昇降可能に支持されている。

また、スライドベース３の下方には、スライドベース３のＺ軸方向の位置決めを行うためのＺ軸サーボモータ（駆動部）９がＺ軸ボールネジ１０を介して設けられている。そしてこのＺ軸サーボモータ９の駆動力がカップリング１１を介してスライドベース３に伝達されるようになっている。
このような構成のもと、Ｚ軸サーボモータ９を駆動すると、スライドベース３がＺ軸方向に移動するようになっている。

また、スライドベース３の上面４の中央には、その幅方向、すなわちＹ軸方向にわたってアリ溝５が形成されており、このアリ溝５を介して、Ｙ軸方向に往復移動可能に板状のＹ軸スライド（光学素材スライド部）６が設けられている。Ｙ軸スライド６には、Ｙ軸スライド６のＹ軸方向の位置決めを行うためのＹ軸サーボモータ（駆動部）１２がＹ軸ボールネジ１３を介して設けられている。そしてこのＹ軸サーボモータ１２の駆動力がＹ軸スライド６に伝達されるようになっている。
このような構成のもと、Ｙ軸サーボモータ１２を駆動すると、Ｙ軸スライド６がＹ軸方向に移動するようになっている。

また、Ｙ軸スライド６の上面にはワークＷを回転させるためのワーク回転軸部（光学素材回転軸部）１７がＸ軸方向に並べられて２つ設けられている。ワーク回転軸部１７は、図３に示すように、Ｚ軸方向に向けられたスピンドル（回転部）２１と、Y軸スライド６に固定されスピンドル２１を回転可能に支持する本体筒部（本体固定部）２２を備えている。本体筒部２２の内壁とスピンドル２１の外壁との間、すなわち本体中空部２５には、ベアリング２３が上下に設けられており、これらベアリング２３の間にはスペーサとしての間座２４が設けられている。

スピンドル２１にはチャック１９が挿入されており、このチャック１９はスピンドル２１とともに回転するようになっている。チャック１９の上部には、ワークＷを着脱可能に保持するワーク貼付皿（光学素材保持部）１８が設けられている。
このような構成のもと、不図示の回転駆動部により、スピンドル２１を回転させると、チャック１９およびワーク貼付皿１８を介して、ワークＷが回転するようになっている。

ワーク回転軸部１７の上方には、ワークＷを研削するための砥石２６を有する砥石回転軸部２７が設けられており、この砥石回転軸部２７は、架台２の上部に設けられた旋回軸部３０に支持されている。旋回軸部３０は不図示の旋回モータを備えており、この旋回モータを駆動することにより、砥石回転軸部２７が揺動するようになっている。砥石回転軸部２７にはチャック１９を介して砥石保持部２８が設けられておりこの砥石保持部２８により砥石２６が着脱可能に設けられている。なお、砥石回転軸部２７の内部の構成は、前記ワーク回転軸部１７と同様であるので説明を省略する。

前記旋回軸部３０は、架台２の上面に設けられたＸ軸スライド（砥石スライド部）３２に取り付けられている。Ｘ軸スライド３２は、Ｘ軸ガイド３３を介して、Ｘ軸方向に往復移動可能に支持されている。また、Ｘ軸スライド３２には、Ｘ軸スライド３２のＸ軸方向の位置決めを行うためのＸ軸サーボモータ（駆動部）３４がＸ軸ボールネジ３５を介して設けられている。そしてこのＸ軸サーボモータ３４の駆動力がＸ軸スライド３２に伝達されるようになっている。
このような構成のもと、Ｘ軸サーボモータ３４を駆動すると、Ｘ軸スライド３２がＸ軸方向に移動するようになっている。

また、ワーク回転軸部１７の上部には、ワークＷ及び砥石２６にコロイダルシリカ液を吹き付ける噴出ノズル（液供給手段）３６が設けられている。これにより、ワークＷの研削加工時にワークＷ及び砥石２６にコロイダルシリカ液が吹き付けられ、研削加工の球面形状精度および表面粗さが向上するようになっている。

さらに、本実施例における研削装置１は、図３に示すように、本体筒部２２の外壁面に例えば、テフロン（登録商標）によりコーティングされたテフロン（登録商標）保護層（フッ素樹脂保護層、保護手段）３８を備えている。また、スピンドル２１と本体筒部２２との間のクリアランス３９内には、クリアランス３９と本体中空部２５とを遮断するためのテフロン（登録商標）シール（フッ素樹脂シール、保護手段）４０が設けられている。このテフロンシール４０は、スピンドル２１の外周面の全周にわたって設けられている。さらに、本体筒部２２内には、クリアランス３９に連通するエアー供給路（流体供給路、流体流出手段）４１が形成されており、コンプレッサー（流体供給手段、流体流出手段）４２から供給されるエアーを、エアー供給路４１およびクリアランス３９を通してワーク回転軸部１７の外部に流出させるようになっている。また、本体筒部２２の上端には、上方に向けて突出する立ち上がり壁部６４が形成されており、この立ち上がり壁部６４の外側に、スピンドル２１の下端が配されるようになっている。立ち上がり壁部６４を設けたのは、微粒子がクリアランス３９内に侵入し難くなるようにするためである。

また、本体筒部２２内には、その全周にわたって冷却液貯留部（冷却液供給手段）４４が形成されており、この冷却液貯留部４４には、冷却液供給路（冷却液供給手段）４５を介して、所定の温度の冷却液を供給する温度管理装置（冷却液供給手段）４６が連通されている。そして、温度管理装置４６から供給される冷却液が、冷却液供給路４５を通って冷却液貯留部４４に流れ込むようになっている。
なお、砥石回転軸部２７も上記と同様の構成となっており、ここでの説明は省略する。

さらに、本研削装置１は、図１に示すように、スライドベース３の上面４を覆うようにして、カバー板部（カバー部材、保護手段）５７が設けられており、このカバー板部５７に形成された２つの開口部５７ａからワーク回転軸部１７がそれぞれ上方に突出するようになっている。そして、それぞれのワーク回転軸部１７の外周を覆うようにして、つまり開口部５７ａとワーク回転軸部１７の外壁との間を塞ぐようにして、テフロン（登録商標）ジャバラ（フッ素系樹脂膜部、保護手段）５６が設けられている。

また、本研削装置１においては、スライドベース３の上面４に設けられ、Ｙ軸スライド６のＹ軸上の座標を検出するＹ軸レーザスケール（座標検出手段）４８と、スライドベース３の下面１４に設けられ、スライドベース３のＺ軸上の座標を検出するＺ軸レーザスケール（座標検出手段）４９と、架台２の上端に設けられ、Ｘ軸スライド３２のＸ軸上の座標を検出するＸ軸レーザスケール（座標検出手段）５０とを備えている。

また、本研削装置１は、研削装置１の各種制御を行うための制御ＰＣ５３を備えており、この制御ＰＣ５３は、駆動制御部としての制御部５２と、設計形状記憶手段としてのメモリ５４とを備えている。制御部５２は、Ｙ軸レーザスケール４８、Ｚ軸レーザスケール４９およびＸ軸レーザスケール５０に電気的に接続されており、これらのレーザスケール４８，４９，５０からの検出信号が入力されるようになっている。また、メモリ５４は、不図示の入力部から入力された光学素子の設計形状、例えば外径、中肉、曲率半径等に関する情報を記憶するようになっており、これらの情報が制御部５２により適宜読み込まれるようになっている。また、制御部５２は、Ｚ軸サーボモータ９、Ｙ軸サーボモータ１２およびＸ軸サーボモータ３４にそれぞれ電気的に接続されており、各サーボモータ９，１２，３４の駆動を制御するようになっている。

また、本研削装置１においては、Ｙ軸スライド６の長さ方向の両端部に貫通孔５９が形成されており、スライドベース３における貫通孔５９に対向する位置に、長孔６０が形成されている。そして、これら貫通孔５９および長孔６０にわたって固定部材（位置ズレ防止手段）６１が通されており、この固定部材６１はロックシリンダ（位置ズレ防止手段）６２に螺合した状態になっている。これにより、ロックシリンダ６２を押し下げると、スライドベース３とＹ軸スライド６とがロックされ、ロックシリンダ６２を押し上げると、そのロックが解除されるようになっている。

次に、このように構成された本実施例における光学素材の研削装置１の作用について説明する。
まず、ガラスなどのワークＷをワーク貼付皿１８に設置し、後述するように所定の位置にワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７を位置決めする。このとき、ワークＷの表面に砥石２６が接触した状態になる。そして、噴出ノズル３６から砥石２６及びワークＷに向けて、コロイダルシリカ液を吹き付け、さらにワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７を回転させる。するとワークＷの表面が研削される。これにより、コロイダルシリカ液の微粒子を利用して、研削加工の球面形状精度および表面粗さが向上し、研削加工完了時のレベルが精研削加工完了時のレベルにまで引き上げられる。そのため、全体の加工時間の短縮を図ることができる。

ここで、コロイダルシリカ液を使用すると、クリアランス３９から本体中空部２５に向けて微粒子が侵入しベアリング２３等に固着することにより研削装置１の健全性を害したり、ワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７の外表面に微粒子が固着堆積したりするおそれがあるが、本実施例における光学素材の研削装置１によれば、以下のように微粒子の研削装置１への侵入、固着が防止される。

すなわち、コンプレッサー４２からエアー供給路４１にエアーを供給すると、エアーがクリアランス３９内を通ってワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７の内部から外部に流出される。また、クリアランス３９内には、スピンドル２１の全周にわたってテフロンシール４０が設けられているため、クリアランス３９からの微粒子は、テフロンシール４０により本体中空部２５への侵入が食い止められる。さらに、ワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７の外表面にはテフロン保護層３８が設けられていることから、微粒子がそれら外表面に付着しにくくなる。

さらに、スライドベース３の上部には、上面４を覆うようにしてカバー板部５７が設けられており、その開口部５７ａにはテフロンジャバラ５６が設けられていることから、微粒子がスライドベース３に向けて侵入するのが食い止められる。
これらにより、微粒子の侵入、固着が防止される。

また、本実施例における光学素材の研削装置１によれば、以下のようにして、ワーク回転軸部１７や砥石回転軸部２７の位置決めが高精度に行われる。
すなわち、ワークＷを設置して、入力部から光学素子の設計形状、例えば外径、中肉、曲率半径等に関する情報を入力する。すると、それら情報がメモリ５４内に記憶される。そして、ロックシリンダ６２を押し上げて、不図示の起動ボタンを押圧すると、制御部５２がメモリ５４内に記憶された情報を読み取り、所定の演算を行い各軸のサーボモータ９，１２，３４を駆動する。

これらサーボモータ９，１２，３４を駆動することにより、スライドベース３、Ｙ軸スライド６およびＸ軸スライド３２がそれぞれの軸方向に沿って移動する。このときの座標が各軸のレーザスケール４８，４９，５０によって検出され、制御部５２にフィードバックされる。制御部５２は、それらフィードバックされた検出結果とメモリ５４内に記憶された情報とに基づいて、所定の演算を行い、ワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７を適正な位置に移動させる。例えば、ワークＷの光学軸芯と砥石２６の軸芯とが一致するようにワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７の相対位置が設定される。
そして、相対位置が設定されると、ロックシリンダ６２を引き下げ、固定部材６１により、Ｙ軸スライド６がスライドベース３に固定される。

さらに、ワーク回転軸部１７と砥石回転軸部２７によりワークＷと砥石２６を回転させると、それら軸部１７，２７に摩擦熱が発生し、熱による温度上昇に伴ってそれら軸部１７，２７が長さ方向に延びてしまう。そのため軸端の位置が変化してしまい、中肉精度に影響を与えてしまうが、本実施例における光学素材の研削装置１によれば、以下のようにして、その軸端の位置変化が防止される。

すなわち、温度管理装置４６を駆動すると、所定の温度になるように温度管理された冷却液が冷却液供給路４５に供給され、その冷却液が冷却液貯留部４４に流れ込む。そのため、発生した摩擦熱が冷却液との熱交換作用により冷やされる。そして、その冷却液が不図示の冷却液排出路を通して温度管理装置４６に戻されるとともに、新たな温度管理された冷却液が冷却液貯留部４４に供給される。
これにより、ワーク回転軸部１７と砥石回転軸部２７内の温度が保たれ、その軸端の位置変化が防止される。

以上より、本実施例における光学素材の研削装置１によれば、コロイダルシリカ液を使用して研削加工時間を短縮化しつつも、ワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７内にコロイダルシリカ液の微粒子が侵入し、ベアリング２３等に固着するのを確実に防止することができる。そのため、研削装置１の健全性を長期にわたって維持することができる。さらに、テフロン保護層３８により、微粒子がワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７の外表面に付着し、それらが固着堆積するのを確実に防止することができる。そのため、掃除などが容易になり、研削装置１の手入れを容易に行うことができる。

また、カバー板部５７およびテフロンジャバラ５６により、ワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７内に微粒子が侵入するのを防止することができるだけでなく、Ｙ軸スライド６やスライドベース３に向けて微粒子が侵入するのを防止することができる。そのため、ワーク回転軸部１７内だけでなく、アリ溝５、Ｙ軸サーボモータ１２およびＺ軸サーボモータ９などに微粒子が固着して、高精度な位置決めを阻害するのを防止することができ、精度の高い位置決め、測定を長期にわたって行うことができる。

さらに、各軸のレーザスケール４８，４９，５０から各軸の座標がフィードバックされ、制御部５２により、メモリ５４に記憶された情報に基づいて、各軸のサーボモータ９，１２，３４の駆動が制御されるため、ワークＷによって成形される光学素子の設計形状に応じた高精度な位置決めを行うことができる。
また、ロックシリンダ６２により、Ｙ軸スライド６をスライドベース３上に固定することができるため、高剛性を得ることができ、高精度に研削加工を行うことができる。特に、Ｙ軸スライド６は、アリ溝５によって面で広く接触するため、これをロックすることにより、Ｙ軸スライド６とスライドベース３とが一体化し、高い剛性を得ることができる。

また、温度管理装置４６から、ワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７に、温度管理された冷却液を供給することにより、それらワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７の温度上昇を防ぐことができ、それら軸端の位置が変化するのを防止することができる。そのため、高精度に位置決めを行うことができ、ワークＷを精度良く研削加工することができる。

なお、本実施例においては、Ｙ軸スライド６の上にカバー板部５７を設けるとしたが、これに限ることはなく、シート状のテフロンカバー等を設けるようにしてもよい。
また、カバー板部５７およびテフロンジャバラ５６をスライドベース３に設けられるとしたが、これに限ることはなく、旋回軸部３０やこれら両方に設けてもよい。旋回軸部３０に設けることにより、微粒子がＸ軸サーボモータ３４などに固着するのを防止することができる。

また、ワーク回転軸部１７を２つ設けるとしたが、これに限ることはなく、その形状や設置数などは適宜変更してもよい。
さらに、ワーク回転軸部１７および砥石回転軸部２７のそれぞれに、テフロンシール４０、テフロン保護層３８、エアー供給路４１および冷却液貯留部４４を設けるとしたが、これに限ることはなく、少なくともいずれか一方に設けるようにすればよい。ただし、両方に設けたほうが、微粒子の侵入、固着をより効果的に防止することができるのは言うまでもない。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

本発明に係る光学素材の研削装置の実施例を示す正面図である。 図１に示す光学素材の研削装置を示す上面図である。 同実施例におけるワーク回転軸部を示す断面図である。 従来例における光学素子の研削装置を示す説明図である。 従来例における一般的なレンズの加工を示す説明図である。

符号の説明

１ 研削装置
３ スライドベース（光学素材スライド部）
６ Ｙ軸スライド（光学素材スライド部）
９ Ｚ軸サーボモータ（駆動部）
１２ Ｙ軸サーボモータ（駆動部）
１７ ワーク回転軸部（光学素材回転軸部）
１８ ワーク貼付皿（光学素材保持部）
２１ スピンドル（回転部）
２２ 本体筒部（本体固定部）
２７ 砥石回転軸部
２８ 砥石保持部
２６ 砥石
３２ Ｘ軸スライド（砥石スライド部）
３４ Ｘ軸サーボモータ（駆動部）
３６ 噴出ノズル（液供給手段）
３８ テフロン保護層（フッ素樹脂保護層、保護手段）
３９ クリアランス
４０ テフロンシール（フッ素樹脂シール、保護手段）
４１ エアー供給路（流体供給路、流体流出手段）
４２ コンプレッサー（流体供給手段、流体流出手段）
４４ 冷却液貯留部（冷却液供給手段）
４５ 冷却液供給路（冷却液供給手段）
４６ 温度管理装置（冷却液供給手段）
４８ Ｙ軸レーザスケール（座標検出手段）
４９ Ｚ軸レーザスケール（座標検出手段）
５０ Ｘ軸レーザスケール（座標検出手段）
５２ 制御部５２（駆動制御部）
５４ メモリ（設計形状記憶手段）
５６ テフロンジャバラ（フッ素樹脂膜部、保護手段）
５７ カバー板部（カバー部材、保護手段）
６１ 固定部材（位置ズレ防止手段）
６２ ロックシリンダ（位置ズレ防止手段）
Ｗ ワーク（光学素材）

Claims (7)

1. 光学素材の表面に砥石を接触させた状態で、前記光学素材及び前記砥石を回転させることにより、前記光学素材の表面の研削加工を行う光学素材の研削装置において、
   前記光学素材を保持する光学素材保持部と、
   この光学素材保持部に保持された光学素材の表面に接触させた状態で、前記砥石を保持する砥石保持部と、
   前記光学素材保持部に保持された光学素材を回転させる光学素材回転軸部と、
   前記砥石保持部に保持された砥石を回転させる砥石回転軸部と、
   前記光学素材保持部に保持された光学素材の表面及び前記砥石保持部に保持された砥石の表面にコロイダルシリカ液を供給する液供給手段と、
   この液供給手段から供給されたコロイダルシリカ液の微粒子から、前記光学素材回転軸部または前記砥石回転軸部の少なくともいずれか一方を保護するフッ素樹脂による保護手段と、
   前記光学素材回転軸部または前記砥石回転軸部の少なくともいずれか一方の内部から、流体を外部に流出させる流体流出手段と、を備えたことを特徴とする光学素材の研削装置。
2. 前記光学素材回転軸部及び前記砥石回転軸部のそれぞれは、
   前記光学素材または前記砥石を回転させる回転部と、
   この回転部を回転可能に支持する本体固定部とを有し、
   前記流体流出手段は、
   これら回転部と本体固定部とのクリアランスに連通する流体供給路と、
   この流体供給路に流体を供給する流体供給手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光学素材の研削装置。
3. 前記保護手段は、
   前記クリアランス内に設けられたフッ素樹脂シールと、
   前記光学素材回転軸部または前記砥石回転軸部の少なくともいずれか一方の外壁に設けられたフッ素樹脂保護層と、を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学素材の研削装置。
4. 前記保護手段は、前記光学素材回転軸部または前記砥石回転軸部の外周を覆う、フッ素樹脂膜部を有するカバー部材を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の光学素材の研削装置。
5. 前記光学素材回転軸部を位置調整のために移動させる光学素材スライド部と、
   前記砥石回転軸部を位置調整のために移動させる砥石スライド部と、
   これら光学素材スライド部及び砥石スライド部を移動させる駆動部と、
   光学素子の設計形状に関する情報を記憶する設計形状記憶手段と、
   前記光学素材スライド部及び前記砥石スライド部の座標を検出する座標検出手段と、
   前記設計形状記憶手段に記憶された設計形状に関する情報と前記座標検出手段により検出された座標とに基づいて、前記駆動部の駆動を制御する駆動制御部と、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の光学素材の研削装置。
6. 前記光学素材スライド部の位置ズレを防止する位置ズレ防止手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の光学素材の研削装置。
7. 前記光学素材回転軸部または前記砥石回転軸部の少なくともいずれか一方の内部に温度管理された冷却液を供給する冷却液供給手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の光学素材の研削装置。
   
   

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